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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
SEDE QUITO
CARRERA: INGENIERÍA EN BIOTECNOLOGÍA DE LOS RECURSOS
NATURALES
Trabajo de titulación previo a la obtención del título de: INGENIERAS EN
BIOTECNOLOGÍA DE LOS RECURSOS NATURALES
TEMA:
ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS Y
ANTIMICROBIANAS DE CINCO MIELES DE ABEJA (Apis mellifera L.)
COMERCIALIZADAS EN LA PROVINCIA DE PICHINCHA
AUTORAS:
AUGUSTA NATALI ARGÜELLO BRAVO
VANESA ALEXANDRA BANDA CÓRDOVA
TUTORA:
MARÍA ELENA MALDONADO RODRIGUEZ
Quito, diciembre 2016
DEDICATORIA
Dulce es el fruto de la adversidad, que como el sapo feo y venenoso, lleva en la cabeza
una preciosa joya.
-William Shakespeare.
Este trabajo de titulación, dedico a mis pilares fundamentales y a mis dos grandes
amores mis padres Mélida Bravo y Efraín Argüello, por la herencia de mi vida que son
los estudios, soy la muestra del gran ejemplo que han sabido inculcarme, a mi hermano
David por su cariño y respeto, y en especial a mí por demostrarme cada día que hay algo
mejor por lo que luchar y no caer cuando la adversidad ha tocado mi puerta.
Natali Argüello Bravo.
Este trabajo lo dedico a la Universidad Politécnica Salesiana que me ha inculcado
valores y conocimientos, a mis maestros que han sido mi guía y especialmente a mi
familia y amigos que con su apoyo han permitido que mi camino pre profesional sea una
experiencia fascinante.
Vanesa Banda Córdova.
AGRADECIMIENTOS:
A la Universidad Politécnica Salesiana que ha permitido el desarrollo del trabajo de
titulación, a través de los Laboratorios de Ciencias de la Vida de la carrera de Ingeniería
de Biotecnología campus Girón y al Grupo de Investigación de la Universidad
Politécnica Salesiana (BIOARN) por financiar la totalidad de nuestro proyecto.
Natali Argüello Bravo y Vanesa Banda Córdova
ÍNDICE
ANTECENDENTES .......................................................................................................... 1
1.1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1
1.2. OBJETIVOS ........................................................................................................... 3
OBJETIVO GENERAL .............................................................................................. 3
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................................... 3
MARCO TEÓRICO ........................................................................................................... 4
2.1. MIEL DE ABEJA .................................................................................................. 4
2.2. PROPIEDADES Y APLICACIÓN BIOTECNOLÓGICA DE LA MIEL DE
ABEJA ............................................................................................................................ 4
2.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES ................................................................... 5
2.4. FORMAS DE OBTENCIÓN DE LA MIEL .......................................................... 5
2.4.1. PROCESO DE ELABORACIÓN DE MIEL POR ABEJAS ...................... 6
2.4.2. COMERCIALIZACIÓN DE MIEL DE ABEJA ......................................... 7
2.5. PRODUCCIÓN DE MIEL DE ABEJA EN ECUADOR ...................................... 7
2.6. PRODUCCIÓN DE PICHINCHA ......................................................................... 8
2.7. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MIEL ........................................................ 10
2.7.1. HIDRATOS DE CARBONO ..................................................................... 10
2.7.2. AGUA ........................................................................................................ 10
2.7.3. PROTEÍNAS .............................................................................................. 10
2.7.4. SUSTANCIAS MINERALES ................................................................... 11
2.7.5. OLIGOELEMENTOS Y OTROS ............................................................. 11
2.8. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS, BIOLÓGICAS Y ANTIOXIDANTES 11
2.8.1. PROPIEDADES FÍSICAS-QUÍMICAS .................................................... 11
2.8.1.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA .................................................... 12
2.8.1.3. ACIDEZ TOTAL ................................................................................ 12
2.8.1.4. COLOR ............................................................................................... 13
2.8.1.5. HUMEDAD ........................................................................................ 14
2.8.1.6. CENIZAS............................................................................................ 14
2.8.1.7. METALES PESADOS ....................................................................... 15
2.8.1.8. DENSIDAD ........................................................................................ 15
2.8.1.9. CUANTIFICACIÓN DE AZÚCARES .............................................. 16
2.8.1.10. POLIFENOLES .................................................................................. 16
2.8.1.11. FLAVONOIDES ................................................................................ 17
2.8.2. PROPIEDADES ANTIOXIDANTES ....................................................... 19
2.8.2.1. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ...................................................... 19
2.8.3. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS Y ACTIVIDAD
ANTIMICROBIANA ............................................................................................... 19
2.9. IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LA MIEL DE ABEJA .............................. 21
2.9.1. CAPITAL NATURAL ............................................................................... 21
2.9.2. CAPITAL HUMANO ................................................................................ 21
2.9.3. CAPITAL FÍSICO ..................................................................................... 22
2.9.4. CAPITAL SOCIAL ................................................................................... 22
2.9.5. CAPITAL ECONÓMICO .......................................................................... 22
METODOLOGÍA ............................................................................................................ 24
3.1. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS ....................... 24
3.1.1. pH ............................................................................................................... 24
3.1.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA ........................................................... 24
3.1.3. ACIDEZ TOTAL ....................................................................................... 24
3.1.4. COLOR ...................................................................................................... 25
3.1.5. HUMEDAD ............................................................................................... 25
3.1.6. CENIZAS ................................................................................................... 26
3.1.7. METALES PESADOS Y OLIGOELEMENTOS ..................................... 26
3.1.7.1. CURVA ESTÁNDAR PARA CUANTIFICACIÓN ......................... 26
3.1.7.2. CUANTIFICACIÓN DE METALES PESADOS Y
OLIGOELEMENTOS ........................................................................................... 28
3.1.8. DENSIDAD ............................................................................................... 28
3.1.9. CUANTIFICACIÓN DE AZÚCARES ..................................................... 28
3.1.10. POLIFENOLES ...................................................................................... 29
3.1.11. FLAVONOIDES .................................................................................... 29
3.2. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES ANTIOXIDANTES ......................... 30
3.2.1. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ............................................................. 30
3.3. ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA ................................................................... 30
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ..................................................................................... 35
4.1. DETERMINACIÓN DE PH ................................................................................ 35
4.2. DETERMINACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA ............................. 36
4.3. DETERMINACIÓN DE ACIDEZ TOTAL ........................................................ 37
4.4. DETERMINACIÓN DE COLOR ........................................................................ 38
4.5. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD .............................. 41
4.6. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE CENIZAS ................................. 41
4.7. DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS Y OLIGOELEMENTOS ....... 42
4.8. DENSIDAD ......................................................................................................... 46
4.9. CUANTIFICACIÓN DE AZÚCARES ............................................................... 47
4.10. CUANTIFICACIÓN DE POLIFENOLES .......................................................... 48
4.11. CONTENIDO DE FLAVONOIDES ................................................................... 48
4.12. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ........................ 49
4.13. PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS ............................................................ 52
CONCLUSIONES ........................................................................................................... 63
REFERENCIAS ............................................................................................................... 65
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla N° 1 Grupos de flavonoides en los alimentos ....................................................... 18
Tabla N° 2 Longitud de onda para detección de metales pesados y oligoelementos
medidos por EAA en 5 mieles comerciales distribuidas en la provincia de Pichincha. .. 27
Tabla N° 3 Estándares para determinación de polifenoles .............................................. 29
Tabla N° 4 Bacterias Gram positivas ATCC con sus respectivas aplicaciones .............. 31
Tabla N° 5 Bacterias Gram negativas ATCC con sus respectivas aplicaciones ............. 31
Tabla N° 6 Hongos ATCC con sus respectivas aplicaciones .......................................... 32
Tabla N° 7 Levaduras ATCC con sus respectivas aplicaciones .................................... 32
Tabla N° 8 Factores que favorecen el crecimiento de Gram positivas ........................... 33
Tabla N° 9 Factores que favorecen el crecimiento Gram negativas ............................... 33
Tabla N° 10 Factores que favorecen el crecimiento hongos ........................................... 33
Tabla N° 11 Factores que favorecen el crecimiento levaduras ....................................... 34
Tabla N° 12 Prueba cualitativa para la determinación de color de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha .................................................................. 39
Tabla N° 13 Clasificación de las mieles por su color en base a la absorbancia y valores
de mmPFUND .................................................................................................................. 40
Tabla N° 14 Desviación estándar de flavonoides, polifenoles y capacidad antioxidante
de cinco mieles comerciales de la provincia de Pichincha .............................................. 51
Tabla N° 15 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC Bacterias Gram Positivas ......................................................... 53
Tabla N° 16 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC Bacterias Gram Negativas ....................................................... 54
Tabla N° 17 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC de Hongos ................................................................................ 54
Tabla N° 18 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC de Levaduras ............................................................................ 54
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura N° 1 Determinación de pH de cinco muestras de mieles comercializadas en la
provincia de Pichincha ..................................................................................................... 35
Figura N° 2 Determinación de la conductividad eléctrica que presentan las cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha .................................................................. 36
Figura N° 3 Acidez total expresado en mili equivalentes de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha. ................................................................. 37
Figura N° 4 Determinación del porcentaje de Humedad de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha, en la figura se indica los códigos de las
muestras de mieles versus el porcentaje obtenido ........................................................... 41
Figura N° 5 Porcentaje de cenizas en cinco mieles comercializadas en la provincia de
Pichincha .......................................................................................................................... 42
Figura N° 6 Concentraciones cuantificadas (g/100ml); A: (A-Concentración
Cuantificada de Metales Pesados (gr/100ml de miel) B.-Concentración Cuantificada de
Oligoelementos (gr/100ml de miel) ................................................................................. 45
Figura N° 7 Determinación de la densidad teórica en cinco mieles comercializadas en
la provincia de Pichincha ................................................................................................. 46
Figura N° 8 Prueba cuantitativa para la determinación de grados Brix en cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha .................................................................. 47
Figura N° 9 Contenido de polifenoles en cinco mieles comercializadas en la provincia
de Pichincha ..................................................................................................................... 48
Figura N° 10 Contenido de flavonoides en cinco mieles comercializadas en la provincia
de Pichincha, expresado en mg CAT/100g miel .............................................................. 49
Figura N° 11 Determinación de la capacidad antioxidante de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha, expresado en Promedio Equivalentes
µmol Trolox/100g muestra............................................................................................... 50
Figura N° 12 Presencia de halos de inhibición de la bacteria Gram positiva
Staphylcoccus epidermidis en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
.......................................................................................................................................... 55
Figura N° 13 Presencia de halos de inhibición de la bacteria Gram positiva Bacillus
spizizeni en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha........................ 56
Figura N° 14 Presencia de halos de inhibición de la bacteria Gram positiva
Staphylococcus aureus en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha .. 57
Figura N° 15 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Pseudomona
aeruginosa en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha ..................... 58
Figura N° 16 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Salmonella
typhimurium en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha .................. 59
Figura N° 17 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Klebsiella
pneumoniae en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha ................... 60
Figura N° 18 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Escherichia
coli en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha ................................. 61
Figura N° 19 Presencia de halos de inhibición de la levadura Kloeckera apiculata en
cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha............................................. 62
RESUMEN
La miel de abeja, un producto utilizado por el hombre desde hace muchos años como
una fuente de alimentos por su fines nutricionales o medicinales, para tratamientos de
algunas enfermedades porque tiene propiedades benéficas como antiinflamatorias y
cicatrizantes; el objetivo de nuestro investigación consiste en determinar las propiedades
físicas, químicas y antimicrobianas de cinco muestras de mieles de abeja (Apis mellifera
L.) comercializadas en la provincia de Pichincha. Se analizaron cinco muestras
comerciales, llevando acabo pruebas como: pH, conductividad eléctrica, acidez total,
color, humedad, cenizas, metales pesados, oligoelementos, densidad, cuantificación de
azúcares, polifenoles y flavonoides correspondientes para propiedades físico- químicas;
además, propiedades antioxidantes como la capacidad antioxidante y la actividad
antimicrobianas utilizando 16 cepas ATCC Gram positivas, Gram negativas, hongos y
levaduras; fue evaluada con halos de inhibición. Los resultados obtenidos revelaron que
todas las mieles de abeja se encontraron dentro de los parámetros correspondientes de
las pruebas físico-químicas; por otro lado, la miel con código C obtuvo un valor alto en
el contenido de polifenoles; en flavonoides las mieles de abeja con código A y B
presentaron mayor concentración y en la capacidad antioxidante se destacó la miel A;
respecto a los metales pesados, todas las mieles tiene pequeñas concentraciones de
plomo pero no son perjudiciales para la salud, además, la miel C tuvo resultados
favorables a la concentración de oligoelementos destacando el magnesio, finalmente la
actividad antimicrobiana casi todas las mieles tuvieron resultados similares, sin
embargo, la miel D presentó menor actividad frente a las cepas susceptibles. Palabras
claves: miel, propiedades físico-químicas, antimicrobiana, capacidad antioxidante.
ABSTRACT
Bee honey is a product used by man for many years as a source of food for its nutritional
or medicinal purposes, for treatments of some diseases because it has beneficial
properties as anti-inflammatory and healing; The objective of our investigation is to
determine the physical, chemical and antimicrobial properties of five bee honeys (Apis
mellifera L.) marketed in the province of Pichincha. Five commercial samples were
analyzed, including pH, electrical conductivity, total acidity, color, humidity, ash, heavy
metals, trace elements, density, quantification of sugars, polyphenols and corresponding
flavonoids for physicochemical properties; In addition, antioxidant properties such as
antioxidant capacity and antimicrobial activity using 16 strains ATCC Gram positive,
Gram negative, fungi and yeasts; Was evaluated with inhibition halos. The results
obtained revealed that all the honey honeys were found within the corresponding
parameters of the physical-chemical tests; On the other hand, the honey with code C
obtained a high value in the content of polyphenols; In flavonoids bee honeys with code
A and B presented higher concentration and in the antioxidant capacity the honey A was
highlighted; With regard to heavy metals, all honeys have small concentrations of lead
but are not harmful to health, in addition, honey C had favorable results to the
concentration of trace elements highlighting the magnesium, finally the antimicrobial
activity almost all the honeys had similar results , However, D honey showed less
activity against susceptible strains.
Keywords: honey, physical, chemical properties, antimicrobial, antioxidant capacity.
1
ANTECENDENTES
1.1. INTRODUCCIÓN
Según (Abadio Finco, Learte Moura, & Galvao Silva, 2010) define a la miel como un
producto alimenticio que producen las abejas melíferas, a partir del néctar de las flores u
otras secreciones procedentes de partes vivas de las plantas, que lo recogen, transforman,
combinan con sustancias especificas propias, almacenan y dejan madurar en los panales.
La miel de abeja es un producto de característica viscosa, de aroma agradable que ha
sido utilizada desde la antigua Grecia con fines: nutricionales (por el contenido
minerales, vitaminas y valor energético elevado), medicinales (por acción antioxidante,
antiséptica relacionados con los compuestos fenológicos), cosmetológicos (usado para
tratamientos de acné, hidratantes, e ingredientes para la elaboración de cosméticos)
(Alves Moreira & Bastos De María, 2001).
Su actividad antimicrobiana y antioxidante es debido a la composición química que la
miel posee, los compuestos como azúcares, peróxido de hidrógeno, compuestos
fenólicos, ácidos orgánicos brindan propiedades que inhiben el crecimiento de
microorganismos patógenos, la composición química de la miel depende del origen
floral, climático y geográfico, por tanto, la actividad biológica de la miel es influenciada
por dichos factores (Rodriguez Romero, 2012) . Los antioxidantes que se encuentran
naturalmente en la miel contribuyen a esta importante actividad biológica. Estos
compuestos son: flavonoides, ácidos fenólicos y algunas enzimas (por ejemplo, glucosa
oxidasa, catalasa), ácido ascórbico, carotenoides sustancias similares, aminoácidos y
proteínas. Se ha demostrado que los compuestos fenólicos contribuyen
2
significativamente a la capacidad antioxidante de la miel. Sin embargo, dicha capacidad
antioxidante varía en gran medida dependiendo en la fuente floral de la miel,
posiblemente debido a las diferencias en el contenido de metabolitos secundarios de
plantas y actividad de las enzimas, como lo son los fitoquímicos originarios de cada
planta (Alvarez-Suarez, Giampieri, & Battino , pubmed, 2013).
Otros efectos biológicos de la miel que han sido demostrados corresponden a su
capacidad para eliminar infecciones gastrointestinales, producida por especies
bacterianas como la Salmonella tiphymurium y Shigella dysenteriae, así como, la
Escherichia coli entero patogénica (Alvarez-Suarez, Tulipani, Romandini, Bertoli, &
Battino, 2010). Además se ha demostrado que la miel de abeja es un potente inhibidor
del Helicobacter pylori, agente causante de las úlceras pépticas y la gastritis.
En la actualidad no existen publicaciones en Ecuador que detallen la composición
química y propiedades biológicas de las mieles comerciales, es por esta razón la
importancia de nuestro estudio ya que no solo es imprescindible al momento de darle un
valor añadido a un producto, que no solo puede ser explotado comercialmente, sino
también, como propuesta en la sustentación científica y rescate de los tratamientos
relacionados a las prácticas de medicina tradicional que son tan ricas en el país.
3
1.2. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar las propiedades físicas, químicas y antimicrobianas de cinco mieles de abeja
(Apis mellifera L.) comercializadas en la provincia de Pichincha.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Determinar las características físicas, químicas de las cinco mieles de abeja en
estudio.
2. Cuantificar los principales grupos de compuestos bioactivos presentes de las
cinco mieles de abeja en estudio.
3. Establecer la capacidad antimicrobiana en las mieles de abeja en estudio.
4
MARCO TEÓRICO
2.1. MIEL DE ABEJA
La miel es un líquido viscoso de color ámbar utilizado principalmente en la alimentación
del ser humano debido a su agradable sabor, siendo la miel un producto de una
fermentación entre los azúcares del néctar de las flores y las enzimas que se encuentran
en la saliva de la abeja, que con el tiempo y el calor dentro del panal (que es generado
por el aleteo de éstos insectos) provoca la evaporación del líquido brindándole su
característica viscosa (National Honey Board, 2016), las abejas almacenan la miel
producida en panales para transformar de una sustancia líquida ligera y perecedera, en
una más estable, rica en carbohidratos, cuya composición depende de las especies de las
plantas de las que se haya tomado el néctar; así como el tipo y la química del suelo, el
clima, el manejo en el campo y una vez que se ha cosechado el apicultor (JICA, 2012)
;las abejas al mismo tiempo contribuyen con la polinización de la planta lo que permite
que continúe con su ciclo reproductivo.
Actualmente la vida de las abejas es dependiente de la cantidad y el tipo de pesticidas
que aplican en los cultivos florales y que afectará a la población de estos himenópteros y
finalmente la cantidad de miel producida (Montague, 2015).
2.2. PROPIEDADES Y APLICACIÓN BIOTECNOLÓGICA DE LA MIEL
DE ABEJA
Por tener un origen natural la miel de abeja tiene algunos beneficios para la salud
humana como cicatrizantes, expectorantes, también tiene una función en la industrias
5
cosméticas como por ejemplo para el tratamiento del acné, propiedades hidratantes para
pieles sensibles; hace pocos años se ha descubierto que posee actividad bactericida.
Es decir, la miel de abeja es un producto versátil porque puede ser utilizada en cocina,
belleza, investigaciones que benefician principalmente a la salud; un ejemplo de ello, es
la aplicación como producto biotecnológico, basándose en su composición, por ejemplo
en Nueva Zelanda se creó un apósito para curar heridas a base de miel debido a sus
propiedades antimicrobianas ya que posee un pH parcialmente ácido que genera un
ambiente adverso para los microorganismos, además de un alto contenido de azúcares
que aumenta la osmolaridad además de su contenido de peróxido de hidrógeno.
(Robson, 2008).
2.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES
La miel de abeja tiene características físicos-químicas, capacidad antioxidante y
actividad antimicrobiana que pueden estar estrechamente relacionadas con las
propiedades organolépticas, es decir, la simple percepción de nuestros sentidos: olor,
olor, sabor y textura.
Al observar se puede obtener características generales como: fluidez, grado de
cristalización, y el aroma de la miel, que dependerá de la flora de la que se extrajo el
néctar; por otro lado el color de la miel puede variar de pardo oscuro o claro, este al
igual que su sabor depende de su origen botánico ( Bogdanov, Jurendic, Sieber, & Peter,
2008).
2.4. FORMAS DE OBTENCIÓN DE LA MIEL
Antes de la descripción es importante saber cómo interactúan las abejas para la
producción de ésta.
6
En una colmena se puede distinguir a la abeja reina, los zánganos y las abejas obreras
que cumplen con ciertas funciones dentro de ella.
La abeja reina es la encargada de la natalidad dentro del panal, ella es alimentada en su
etapa larvaria con jalea real y va adquiriendo mayor tamaño que una abeja obrera, al
llegar a su etapa fértil los zánganos lograrán fecundarla en los vuelos nupciales que
duran de dos a tres días y durante tres años pondrá huevos fecundados que darán origen
a una abeja obrera o no fecundados que dará origen a los zánganos.
Los zánganos son aquellos que se encargarán de fecundar a la abeja reina, son abejas
macho sin aguijón, nacen de huevos no fecundados y participan en la aclimatación de la
colmena.
Las abejas obreras son un pilar esencial dentro del panal ya que cumplen con varias
funciones muy específicas entre ellas formar las celdas de cera, limpiar, cuidar de larvas,
alimentar a la abeja reina, recolectar agua y el néctar de las flores que darán origen a la
miel. (Fernández, 2011).
2.4.1. PROCESO DE ELABORACIÓN DE MIEL POR ABEJAS
Hay que tener claro que las únicas que producen miel en la colmena son las abejas
obreras melíferas que recolectan el néctar de las flores absorbiendo con su lengua hasta
llenar su buche, además ejercen un papel importante en el medio ambiente como
polinizadoras, las abejas vuelan por varias horas saliendo de su colmena en un promedio
de 12 veces, pueden visitar varias veces a la misma flor y viajar alrededor de 3
kilómetros al día.
7
Las invertasas que se encuentran en la saliva de las abejas producen una hidrólisis de
los azúcares del néctar recolectado, es decir, transforman la sacarosa en glucosa, dentro
de la colmena este proceso se repite, regurgitando el néctar de 80 a 90 veces para
aumentar su concentración enzimática, además debido al aumento de la temperatura por
el constante aleteo se produce una reducción de humedad de un 70% hasta un 16%
brindándole mayor viscosidad a la miel. Al poseer éstas características las abejas se
encargan de realizar el operculado que consiste en sellar las celdas con cera, siendo un
indicador esencial para la recolección del ser humano. (García, 2004)
2.4.2. COMERCIALIZACIÓN DE MIEL DE ABEJA
La preparación de la miel para su comercialización no es un proceso complicado debido
a que no necesita aditivos, existen algunas formas de comercialización como los peines
de miel que pueden presentarse en bolsas o recipientes plásticos, es aplicable para
aquellos apicultores que no tienen gran experiencia o equipo especializado como un
extractor de miel que por centrifugación permite separar la miel de la cera dando utilidad
a ambas, en definitiva la obtención de la miel por medio de la mano del hombre solo
consiste en retirar los panales, realizar el desoperculado, extraer, filtrar, envasar y
distribuir la miel cumpliendo con los parámetros de calidad al momento de recolección y
envase (University of Kentucky , 2013).
2.5. PRODUCCIÓN DE MIEL DE ABEJA EN ECUADOR
La apicultura es una actividad importante que se está realizando en los últimos años en
el Ecuador, además, actividad que es significativa económicamente convirtiéndose en
una alternativa de la agropecuaria.
8
Ecuador es un país tiene variedades de mieles de abeja, de acuerdo a: aroma, sabor y
color; pero el problema que existe, es que nadie sabe producir ni mucho menos
comercializar este producto saludable y de origen natural. Actualmente el país no está
importando miel y el Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca
(MAGAP), trabaja para que las personas dedicadas a la apicultura cubran la demanda
local aumentando la producción y calidad de la miel de abeja.
“A nivel nacional hay 902 apicultores con un total de 12.188 colmenas, cifras que
corresponden al 60 por ciento del sector” ("EL DIARIO", 2015) . Por lo tanto se debe
avanzar el registro de los apicultores para obtener datos reales para el año 2016 que
permitirá atender la demanda nacional, por lo tanto, potencializar la productividad y
consumo de productos a base de miel de abeja, o incentivar la exportación de miel de
abeja para generar otra fuente económica en el país.
2.6. PRODUCCIÓN DE PICHINCHA
La producción de miel de abeja en la Provincia de Pichincha está conformada por
asociaciones de apicultores que permiten la producción y comercialización de miel de
abeja y son:
Asociación de Apicultores de Pichincha
Asociación de Apicultores del Valle de los Chillos
Asociación Artesanal de Producción Fuente de Vida de Machachi
Pre- Asociación de Apicultores de Tumbaco (Andrade Aguirre, 2009).
9
En esta provincia se incentiva al consumo de los productos a base de miel de abeja y
esto es gracias al respaldo del Dirección de Apoyo a la Producción, que el Gobierno de
Pichincha está ofreciendo apoyar al sector de la producción apícola en la provincia.
Según la Asociación de Apicultores de Pichincha, en esta provincia existen
aproximadamente 200 apicultores muy bien organizados, estos productores elaboran
miel y sus derivados (propóleos, polen, etc.); y la idea es que pueda ser abastecido para
todo el Ecuador, incluso la exportación, sin embargo la producción que se tiene como
provincia y país es todavía baja para la competencia (Comunicacion social RT, 2013).
Además vale aclarar, que la producción está disminuyendo por factores que afectan a la
recolección de la miel como el cambio climático, robo de colmenas, falta de espacio el
uso de agroquímicos a matan a las abejas y dificultades que se presentan por falta de
apoyo de instituciones.
En este año se quieren potencializar la producción y el consumo de la miel de abeja y
sus derivados, ya que es considerada para su exportación y además un negocio rentable
para la provincia de Pichincha por lo tanto también para el país (MCPEC, 2011).
Este estudio da a conocer las diferentes propiedades que tiene las mieles de abeja
comerciales, para determinar si estas pueden ser utilizadas como producto o como
materia prima para la elaboración de medicamentos o alimentos, e incluso ser utilizado
como un indicativo de contaminación ambiental.
10
2.7. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MIEL
La miel es una solución concentrada de azúcares con predominancia de glucosa y
fructuosa. Contiene además una mezcla compleja de otros hidratos de carbono, enzimas,
aminoácidos, ácidos orgánicos, minerales, pigmentos, cera, y granos de polen. La
composición química varía según su origen floral. Además la composición influye
mucho los factores externos como el suelo, el clima, es decir, las condiciones
ambientales.
2.7.1. HIDRATOS DE CARBONO
La miel está conformada por la fructosa y glucosa. Otros azúcares presentes son:
disacáridos como la sacarosa, la maltosa, y el trisacárido melecitosa.
2.7.2. AGUA
El porcentaje de humedad en la miel de abeja está entre 15-20 %, este valor no puede ser
mayor, porque, la miel puede ser susceptible a fermentación, y de esta manera favorecer
al crecimiento de las levaduras osmofílicas, si el valor es menor al porcentaje indicado,
altera las propiedades como: color, viscosidad y peso específico (Ulloa, Mondragón
Cortez, Rodríguez Rodríguez, Reséndiz Vázquez, & Ulloa, 2010) .
2.7.3. PROTEÍNAS
La miel tiene 0,5% de proteínas que se encuentran estrechamente relacionados con el
contenido de nitrógeno. Las proteínas tienen alrededor del 40 a 80% del nitrógeno y son
incorporados por las abejas como enzimas para la transformación del néctar en miel;
además, se ha encontrado que la miel posee entre 11 a 21 aminoácidos libres en su
11
composición, siendo la prolina el aminoácido predominante (Ulloa, Mondragón Cortez,
Rodríguez Rodríguez, Reséndiz Vázquez, & Ulloa, 2010).
2.7.4. SUSTANCIAS MINERALES
El porcentaje de minerales en la miel varía entre 0,02 a 1,0%, donde el potasio puede
exceder 10 veces a otros minerales como: sodio, calcio y magnesio. Sin embrago,
existen otros minerales que se encuentra en menor cantidad como: hierro, sílice, cloro,
fosforo, manganeso, azufre y cobre (Ulloa, Mondragón Cortez, Rodríguez Rodríguez,
Reséndiz Vázquez, & Ulloa, 2010).
2.7.5. OLIGOELEMENTOS Y OTROS
Hay numerosos estudios que presentan una cantidad extensa de elementos trazas como
el zinc, molibdeno, yodo, etc, además, vitaminas como: Retinol (Vitamina A), Ácido
Fólico (Vitamina B9), Ácido Pantoténico (Vitamina B5), Riboflavina (Vitamina B2),
Piridoxina (Vitamina B6), Cobalamina (Vitamina B12), Biotina (Vitamina B7), Ácido
ascórbico (Vitamina C), Calciferol (Vitamina D), Fitomenadiona (Vitamina K), Niacina
(Vitamina B3) y Tiamina (Vitamina B1) y el contenido calórico de la miel de abeja es de
3,3 kcal/gr (INTI, 2011).
2.8. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS, BIOLÓGICAS Y
ANTIOXIDANTES
2.8.1. PROPIEDADES FÍSICAS-QUÍMICAS
2.8.1.1. pH
El pH es una prueba destinada para cuantificar la concentración de hidrogeniones que
existen dentro de una solución, la escala para determinar el pH va desde 1 a 14 siendo 1
12
el pH más ácido, 7 es pH neutro y 14 el pH más básico; el equipo utilizado para medir
el pH es el potenciómetro que se pone en contacto directo con la sustancia por medio de
un electrodo (Hopp, 2005).
Según (Zandamela Mungói, 2008) la miel posee un pH medianamente ácido, que oscila
entre 3,4 a 6,1; que le da mayor estabilidad al presentar ataques microbianos ya que un
pH ácido al tener contacto con la membrana celular genera poros, a excepción de las
bacterias Gran negativas que debido a su doble membrana lipídica y una capa intermedia
de peptidoglicano; las hacen más resistentes a este tipo de ambientes (Cerón, 2010).
2.8.1.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
Se basa en la medición de la resistencia eléctrica, y esto se debe a la diferencia de la
procedencia botánica que tiene la miel; “en el caso de mieles cuyo origen botánico
genere una alta conductividad se debe complementar con una análisis polínico”
(Chilena, 2007). La miel se considera como un conductor secundario por su contenido
mineral, ácidos orgánicos y aminoácidos, gracias a los minerales que contiene la miel,
esta prueba puede llegar a reemplazar como una técnica indirecta a otras más costosas
como la prueba de cenizas que demanda mayor cantidad de tiempo y energía; en otra
palabras, la conductividad eléctrica es directamente proporcional al contenido de
cenizas (Zandamela Mungói, 2008).
2.8.1.3. ACIDEZ TOTAL
La acidez en la miel es una propiedad muy importante debido a que ésta le brinda mayor
protección contra los microorganismos, la miel posee algunos ácidos orgánicos como:
acético, málico, oxálico, succínico, butírico, fórmico, clorhídrico, fosfórico,
piroglutámico y el más importante el glucónico que resulta de la transformación de la
13
glucosa por acción enzimática de la invertasa que se encuentra en la saliva de la abeja
(Zandamela Mungói, 2008).
La miel presenta tres tipos de acidez: acidez libre, lactónica y acidez total; la diferencia
entre la acidez libre y la lactónica es que algunos ácidos que tiene la muestra de miel son
hidroxilados, esto quiere decir que pueden ser ácidos y alcoholes a la vez, por lo tanto se
puede determinar el ácido lactónico de la miel tras la adicción del exceso de la base; por
otro lado, la acidez total es la sumatoria de la acidez libre y lactónico (Sanz Cervera &
Sanz Cervera, 1994).
2.8.1.4. COLOR
“Una característica de tipo organoléptico asociado a la calidad de un producto natural
tiene que ver con su aspecto y la presencia de algunos componentes específicos, por ello
el color es uno de los atributos de calidad que puede determinar el rechazo o aceptación
del mismo” ( Andrea Acquarone, 2004). El color de la miel varía desde tonos que son
claros a oscuros y esto puede deberse al origen botánico y geográfico de las mieles.
El color de la miel depende de su contenido de cenizas, temperatura y tiempo de
almacenamiento, es uno de los atributos de mayor variabilidad, que tiene gran
importancia al momento de su clasificación. (Zandamela, 2008), por lo que es una
característica muy importante al momento de definir el mercado al que va dirigido
debido a que ciertos compradores tienen preferencias con mieles claras u oscuras;
además pueden dar una leve idea de los nutrientes que contiene por ejemplo: en el caso
de las mieles oscuras son más ricas en Fosfato de Calcio, Hierro, Complejo B y
Vitamina C, mientras que las de color claro son más ricas en vitamina A (Montenegro S.
, 2005). El color es una percepción cualitativa para el ojo humano y para brindarle
14
mayor confiabilidad a los resultados la prueba se basaa en la ley de Lambert-Beer, donde
“establece que cuando pasa luz monocromática por un medio homogéneo, la
disminución de la intensidad del haz de luz incidente es proporcional al espesor del
medio, lo que equivale a decir que la intensidad de la luz transmitida disminuye
exponencialmente al aumentar aritméticamente el espesor del medio absorbente” (Chile,
2010), es por ésta razón, que para realizar ésta prueba se utiliza un espectrofotómetro
UV a 635nm, donde se cuantifica la absorbancia de un líquido haciendo pasar un haz de
luz a través de una sustancia blanco como el agua y varias disoluciones de la muestra o a
través de un colorímetro que realiza las medidas directamente. (Avallone, Montenegro,
& Chifa, s.f).
2.8.1.5. HUMEDAD
Para este parámetro se valora la humedad relativa, por lo tanto, las mieles que se hallan
en lugares que son húmedos demuestran que su contenido acuoso es mayor y por lo
tanto sea más susceptibles para el crecimiento microbiano (Consumidor, 2015); y esto se
debe a las condiciones a los factores externos como las condiciones climáticas; si ésta
sobrepasa los porcentajes determinados es posible que sea más propensa a sufrir
contaminación, especialmente fúngica, lo que conlleva una alteración en las propiedades
organolépticas disminuyendo así su valor nutricional y económico (Zandamela Mungói,
2008).
2.8.1.6. CENIZAS
En la miel, las cenizas transportan la corriente eléctrica gracias a los electrolitos como:
potasio siendo éste el más abundante seguido de cloro, azufre, sodio, fósforo, magnesio,
silicio, hierro y cobre.
15
Para determinar es necesario someter la muestra a altas temperaturas, alrededor de 550 a
600 °C en la mufla por largo tiempo hasta obtener un peso constante (Abadio Finco,
Learte Moura, & Galvao Silva, 2010).
Esta prueba está muy relacionada con la conductividad eléctrica (INEN, 1989).
2.8.1.7. METALES PESADOS
La presencia de metales pesados en productos alimenticios puede afectar a la salud del
ser humano considerablemente generando una bioacumulación, por lo que se los debe
cuantificar, para ello se tiene que tomar en cuenta que la muestra está compuesta por
sustancias orgánicas, que pueden hacer una interferencia al momento de realizar la
lectura de metales pesados en el espectrofotómetro de absorción atómica y para ello se
debe realizar una digestión, permitiendo destruir toda la materia orgánica y dejar los
minerales que se comparara con los estándares para su cuantificación (Norma Chilena,
2007).
Según la Unión Europea la concentración permisible de algunos metales pesados en la
miel de abeja son: Arsénico 1 ppm y Cobre 10 ppm (Unión Europea, 2016). Por otro
lado según (Comisión del CODEX Alimentarius, 2000) de acuerdo con la legislación
polaca, el nivel permitido de metales pesados no puede ser superior a: Pb: 0,3 ppm; Cd:
0,03 ppm; Hg: 0,01 ppm; As: 0,20 ppm; Zn: 20,0 ppm.
2.8.1.8. DENSIDAD
La prueba de densidad en la miel es utilizada principalmente para conocer si el producto
se encuentra o no adulterado, es decir, que puede ser aplicado como una prueba para
control de calidad en producción, asociados al fenómeno de expansión de líquidos
16
saturados vinculado al aumento de temperatura, por lo tanto de la disminución de la
densidad y pH (Zandamela, 2008).
2.8.1.9. CUANTIFICACIÓN DE AZÚCARES
Esta prueba nos ayuda a determinar los sólidos solubles totales es decir el contenido de
azúcares que contiene la miel y se expresan en porcentaje o grados Brix (ºBrix). Estos
grados representan el porcentaje de azúcar en la miel. Los sólidos solubles y la humedad
están relacionados entre sí por lo tanto el porcentaje de agua será el complementario al
de grados Brix (UNC, sf).
2.8.1.10. POLIFENOLES
Los polifenoles asociados con las propiedades físico-químicas, poseen la capacidad de
modificar diferentes enzimas y los mecanismos en distintos procesos celulares, de igual
manera intervienen en distintas reacciones metabólicas que cumple la célula como
oxido-reducción.
Estos compuestos son significativos para la salud porque tienen muchos beneficios por
su acción antioxidante, se encuentran en plantas que los sintetizan como metabolitos
secundarios, algunos necesarios para las funciones fisiológicas vegetales como por
ejemplo el estrés hídrico, estímulos luminosos etc.
Los grupos de polifenoles son:
- Ácidos fenólicos derivados del ácido hidroxibenzoico o del ácido
hidroxicinámico,
- Estilbenos
- Lignanos
17
- Alcoholes fenólicos
- Flavonoides
Los compuestos fenólicos, son responsables de las propiedades organolépticas de los
alimentos de origen vegetal, ejemplo: las antocianinas son pigmentos rojos que se
encuentran en ciertas frutas (uvas, ciruelas, fresas); existen polifenoles con sabor amargo
como determinadas flavanonas de los cítricos como por ejemplo (naringina de los
pomelos, neohesperidina de las naranjas amargas) o la oleuropeína presente en
aceitunas; en cuanto con el aroma algunos fenoles sencillos como el eugenol en el clavo
de olor; además las proantocianidinas y los taninos confieren la características de
astringencia en algunos frutos ( Tomás-Barberán, 2003).
Los compuestos fenólicos es un grupo de sustancias no energéticas presentes en algunos
alimentos, “en los últimos años se ha demostrado que una dieta rica en polifenoles
vegetales puede mejorar la salud y disminuir la incidencia de enfermedades
cardiovasculares” (Quiñones, Miguel, & Aleixandre, 2012), además son compuestos
que captan radicales libres que confiere la actividad antioxidante que permite la
prevención de algunas enfermedades.
La determinación de los polifenoles mediante el método de Folin- Ciocalteu; y se los
registra como miligramos equivalentes de ácido gálico (mg EAG/100g miel) (Gutiérrez
, y otros, 2008).
2.8.1.11. FLAVONOIDES
Los flavonoides son compuestos aromáticos que se encuentra en todos las plantas
especialmente en aquellos órganos donde predomina el color rojo, azul y amarillo.
18
Químicamente está conformado por dos anillos fenilos unidos entre sí por un anillo
pirano. Existen 7 grupos de flavonoides como se puede ver en la Tabla N°1.
Tabla N° 1 Grupos de flavonoides en los alimentos
GRUPO DE FLAVONOIDES ALIMENTOS EN LOS QUE SE
ENCUENTRA
1.- Ácido elágico Frambuesas, uvas y verduras
2.- Antocianidinas Color rojo-azulado de alimentos y rojo de
cerezas
3.- Catequina Té negro y verde
4.- Citroflavonoides
(quercitina, hesperidina,
rutina, naranjina y limoneno)
Sabor amargo de naranja, toronja, lima, limón,
etc. El flavonoide en mayor cantidad
quercitina, además en cebolla, brócoli, repollo
rojo, uva, manzana y hojas de té.
5.-Isoflavonoides Soya, leche, porotos, proteína vegetal y harina
6.-Kaempferol Brócolis, puerros, endibias, remolacha roja,
rábanos, toronja, uva, coles de Bruselas,
manzanas.
7.- Proantocianidinas Semillas de las uvas, extracto de corteza de
pino marino y vino tinto.
Elaborado por: las autoras
Los flavonoides tienen actividad antioxidante; un antioxidante es aquella sustancia que
impide o retrasa la oxidación química dentro de la célula, esta oxidación química genera
radicales libres que afectarán a la fisiología de la célula como alteración en proteínas,
grasas y ADN; logra que nuestro cuerpo se deteriore, afectando a la funcionalidad de
nuestros órganos y provocando enfermedades como el cáncer, para evitar estos daños
irreversibles el organismo genera antioxidantes para enlentecer el proceso alterando la
estructura de los radicales libres y por lo tanto el tiempo de vida celular se prolongará,
19
los principales componentes que tienen actividades antioxidantes son los flavonoides
(Escamilla, 2009).
Para el presente análisis se utiliza la catequina como estándar ya que se desea conocer si
existen antioxidantes dentro de la miel.
2.8.2. PROPIEDADES ANTIOXIDANTES
Los compuestos bioactivos se encuentran presentes en alimentos de origen animal y
vegetal que tienen efectos beneficiosos para la salud ya que influyen en su fisiología
celular.
2.8.2.1. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
Mediante esta técnica se pretende cuantificar las cantidades de radicales libres presentes
en un sistema oxidativo controlado, y la acción de la miel frente a los efectos nocivos de
los radicales en la salud.
Los alimentos de origen vegetal y los productos apícolas, son particularmente ricos en
polifenoles y flavonoides que tiene una alta capacidad antioxidante (Ciappini, 2013);
uno de los métodos utilizados para determinar la capacidad antioxidante es la técnica de
ABTS/TROLOX y sus unidades de medida (µmol trolox/100g miel).
2.8.3. CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS Y ACTIVIDAD
ANTIMICROBIANA
La miel debido a sus características físico-químicas es un producto inocuo, que impide
la proliferación de algunos microorganismos patógenos, sin embargo, se puede añadir
algunos contaminantes secundarios que depende de algunos factores externos como:
20
manipulación del hombre, aparatos, locales, los recipientes, los animales depredadores
etc.
Es importante saber que los contaminantes secundarios puede existir presencia de
gérmenes patógenos como por ejemplo Salmonella, ya que estos son resistentes y puede
sobrevivir en la miel por mucho tiempo; por lo tanto puede accionar problemas en la
salud y no obstante si la miel que contiene este patógeno es mezclado con otro alimento
y este es consumido por el hombre.
Otro patógeno que se puede encontrar en la miel es la Escherichia coli y se debe por la
contaminación que ocurrió durante en la manipulación de la extracción de la miel, las
causas más comunes son la falta de higiene; sin embargo, se ha comprobado que en este
patógeno la supervivencia es escasa.
La flora microbiana de la miel puede deberse a microorganismos propios de la miel y
secundarios ocasionales o accidentales. Se pueden encontrar dentro de la miel bacterias
del género Bacillus, en estado esporulado de manera que, no altera su composición y no
son peligrosos para la salud humana, aunque algunas veces también se encuentran
patógenos para las abejas, como Bacillus larvae y Bacillus alvei, responsables de las
enfermedades Loque americana y Loque europea respectivamente, que afectan al
desarrollo y provocan la muerte en las larvas (OIE, 2008).
En los mohos que se encuentran los géneros Penicillium y Mucor, también se han
reportado casos de contaminación con Bettsya alvei o moho del polen, se encuentran en
la miel en forma de esporas.
21
En las levaduras, las pertenecientes al género Saccharomyces, responsables de la
fermentación de la miel, cuando las condiciones de humedad lo permiten. Dentro de este
género las especies más frecuentes son Saccharomyces bisporus variedad mellis,
Saccharomyces rouxii, Saccharomyces bailii variedad osmophilus. Otros agentes
considerados como ocasionales o accidentales, son introducidos en las mieles de manera
fortuita o por manipulaciones poco higiénicas durante la extracción o procesado de la
miel. Si estas manipulaciones se realizan con higiene, no estarán presentes y si aparecen
se mantendrán en niveles muy bajos o despreciables (Salamanca, 2001).
2.9. IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LA MIEL DE ABEJA
La miel al ser visto desde un punto de vista económico es un producto que puede lograr
un desarrollo sostenible especialmente si se cuida de los cinco capitales que según la
(FAO, 2005) interviene dentro de la apicultura.
2.9.1. CAPITAL NATURAL
Comprende a todo componente biológico que forma parte de la producción de la miel
específicamente las abejas, las flores de las cuales se extrae el néctar y el agua. Para ello
tenemos que lograr un ambiente adecuado como por ejemplo evitar plantaciones que
abusen de insecticidas o pobres en vegetación y para ello se crea la apicultura que es el
arte que permite generar técnicas para una adecuada producción de miel.
2.9.2. CAPITAL HUMANO
Según la (FAO, 2005) las mujeres son las que predominan este capital, generando
productos derivados de la miel como por ejemplo el vino, la cerveza o bebidas no
alcohólicas a base de miel.
22
2.9.3. CAPITAL FÍSICO
Básicamente consiste en los equipamientos que permite facilitar la recolección de la
miel de abeja, sin afectar a las poblaciones de estos antófilos como por ejemplo
colmenas adaptadas, además, en este capital incluye la vestimenta apropiada de los
apicultores para la recolección de miel de abeja.
2.9.4. CAPITAL SOCIAL
Es un componente que buscan fortalecer a la producción y distribución de la miel
logrando conglomeraciones y redes que facilitan la comercialización a una mayor
cantidad de clientes que aquellos que lo hacen de manera informal.
2.9.5. CAPITAL ECONÓMICO
Este aspecto es uno de los más importantes en todo negocio a excepción de la apicultura
ya que la infraestructura y los componentes principales para desarrollar esta actividad no
necesitan de gran inversión.
Tras el estudio de los capitales que componen la apicultura se debe conocer cuáles son
los principales países compradores de miel natural, según (PRO ECUADOR, 2013)
países como: Estados Unidos, Alemania, Reino Unido, Japón, Francia, Italia, Bélgica,
España, Holanda y Suiza son los mayores importadores de miel natural a nivel mundial,
entre los años 2009 y 2013 mientras que los mayores proveedores de este producto son a
nivel mundial son China, Argentina, Alemania, México, Nueva Zelandia, España,
Hungría, Brasil, Canadá, Bélgica entre los años 2009 y 2013.
La apicultura es una actividad que se ha realizado durante muchos años y en diferentes
partes del mundo como por ejemplo la producción en México su producción fue de
52,800 toneladas y ocupa el tercer lugar mundial como exportador con cerca de la mitad
23
de su producción anual, teniendo como destino principal países europeos como
Alemania, Inglaterra y un país de América de Norte como Estados Unidos, generando
ingresos anuales en promedio de 32.4 millones de dólares (Ulloa, Mondragón Cortez,
Rodríguez Rodríguez, Reséndiz Vázquez, & Ulloa, 2010).
24
METODOLOGÍA
Para cada análisis se utilizaron 5 muestras diferentes de mieles comerciales que se
encuentran en la provincia de Pichincha, y se clasificaron por códigos.
3.1. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS
3.1.1. pH
Reactivos: Miel de abeja y agua destilada.
Para la medición del pH se utilizó el procedimiento descrito en Harmonised Methods of
the Internatonal Honey Commission de Bogdanov, (2009), y se utilizó el conductímetro
OAKTON PC700.
3.1.2. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
Reactivos: Miel de abeja y agua destilada.
El procedimiento para la medición la conductividad eléctrica descrito en Harmonised
Methods of the Internatonal Honey Commission de Bogdanov, (2009), se utilizó el
conductímetro OAKTON PC700. Las unidades que se utilizaron para la conductividad
son µS/cm.
3.1.3. ACIDEZ TOTAL
Reactivos: Ácido clorhídrico, hidróxido de sodio, agua destilada y miel de abeja.
Este procedimiento fue basado según el manual de INEN 1634, (1989). La acidez total
se expresó en meq/kg miel. Las ecuaciones para acidez libre, lactonas y acidez total se
calcularon respectivamente:
25
) )
)
3.1.4. COLOR
Reactivos: Miel de abeja.
El procedimiento para la medición de color, descrito en el trabajo de titulación de
Murillo, (2015), además, se utilizó el colorímetro LOVIBOND MD 200 que nos dio un
valor directo y se comparó con las tablas que clasifica a las mieles por el color.
3.1.5. HUMEDAD
Reactivos: Miel de abeja.
Se utilizó la metodología según el manual 1632 de INEN, (1989), mediante la fórmula:
Hg = Porcentaje de pérdida de peso por desecación (%)
M1 = Masa de la capsula con la porción de ensayo desecada (g)
M2 =Masa de la capsula con la muestra de ensayo (g)
M = Masa de la capsula vacía (constante)
100 = factor matemático para los cálculos.
26
3.1.6. CENIZAS
Reactivos: Miel de abeja.
Para determinar el contenido de cenizas totales se realizaron las metodologías propuestas
por el manual 1636 INEN, (1989) y del artículo publicado por Abadio Finco, Learte
Moura, & Galvao Silva, (2010)
El porcentaje de cenizas totales se establecieron mediante la fórmula:
P1: Peso de ceniza registrado (gr)
P2: Peso del crisol constante registrado (gr)
M: Peso de la muestra registrado (gr).
3.1.7. METALES PESADOS Y OLIGOELEMENTOS
Reactivos: Ácido nítrico, agua destilada y miel de abeja.
El procedimiento a seguir se realizó en base al manual del equipo SPECTRAA 55.
3.1.7.1. CURVA ESTÁNDAR PARA CUANTIFICACIÓN
La curva de calibración de metales se realizó en un equipo de absorción atómica con
lámpara y longitud de onda correspondiente para la cuantificación de los metales
pesados (Cromo, Níquel, Plomo, Plata y Cobre) al igual que para oligoelementos (Sodio,
Potasio, Calcio, Manganeso y Magnesio), la preparación de cada una de las curvas
estándares, mediante soluciones con tres concentraciones diferentes.
27
Se tomaron 2 gramos de la muestra de miel en un balón de 50 ml, a estos gramos se
disolvió con agua ultra pura. Posteriormente, se colocó 10 ml de ácido nítrico y se dejó
reposar por 30 minutos. Se aforó con agua ultra pura hasta el volumen de balón ya
especificado anteriormente; esta dilución se llevó al equipo de absorción atómica y se
colocó la lámpara y longitud de onda correspondiente para cada metal, se calibró hasta
obtener los valores de absorbancia mostrados en la Tabla N° 2.
Tabla N° 2 Longitud de onda para detección de metales pesados y oligoelementos
medidos por EAA en 5 mieles comerciales distribuidas en la provincia de Pichincha.
Metal Pesados Longitud de Onda (nm)
Ni 232
Cu 324,7
Cr 357,9
Pb 217
Ag 328,1
Oligoelementos Longitud de Onda (nm)
K 769,9
Ca 422,7
Na 589,0
Mn 279,5
Mg 202,6
Elaborado por: las autoras
28
3.1.7.2. CUANTIFICACIÓN DE METALES PESADOS Y
OLIGOELEMENTOS
Se realizaron 3 lecturas de las disoluciones para cada muestra de miel de abeja, a
continuación se observó si se encontraba dentro de la curva estándar, si estaban dentro
de la misma, era un indicativo que las muestras de mieles tenían ese elemento dentro del
rango de la curva patrón.
3.1.8. DENSIDAD
Reactivos: Miel de abeja y agua destilada.
Se midieron la densidad para cada una de las muestras directamente en el densitómetro
METTLER TOLEDO DM 40.
Y su fórmula de densidad es:
ρ =
ρ: densidad
m: masa
v: volumen
3.1.9. CUANTIFICACIÓN DE AZÚCARES
Reactivos: Miel de abeja.
El procedimiento para la medición de los grados Brix descrito en el artículo publicado
por Rodríguez, Arjona, & Galvis, (2006). Se utilizó el refractómetro ATAGO NAR-1T
LIQUID.
29
3.1.10. POLIFENOLES
Reactivos: Miel de abeja, Folin-Ciocalteu, ácido gálico, carbonato de sodio y agua
destilada.
El procedimiento para la medición de fenoles totales descrito en el artículo por
Wilczyńska, (2010); el cual se fundamenta en la ley de Lambert-Beer que explica, que
la absorción de una solución es directamente proporcional a la concentración, es decir a
mayor número de moléculas mayor es la interacción de la luz con ellas, además,
depende la distancia que recorre las luz por la solución ( Díaz, y otros, s.f).
La medición se realizó con el espectrofotómetro UV SHIMADZU UV MINI-1240 con
los estándares descritos en la Tabla N°3.
Tabla N° 3 Estándares para determinación de polifenoles
ESTÁNDAR MOLARIDAD
STD1 500 µL de SM + 500 µL H2O 3 mM
STD2 300 µL de SM + 600 µL H2O 2 mM
STD3 500 µL de STD1 + 500 µL H2O 1,5 mM
STD4 500 µL de STD2 + 500 µL H2O 1 mM
STD5 500 µL de STD3 + 500 µL H2O 0,75 mM
STD6 500 µL de STD4 + 500 µL H2O 0,5 mM
Elaborado por: las autoras
3.1.11. FLAVONOIDES
Reactivos: Catequina, cloruro de aluminio, nitrito de sodio, hidróxido de sodio, agua
destilada y miel de abeja.
30
Para determinar los flavonoides se utilizó el método descrito en el artículo publicado por
Arvouet-Grand , Vennat , Pourrat , & Legret , (1994). La medición se realizó con el
espectrofotómetro UV SHIMADZU UV MINI-1240, al igual que los polifenoles el
fundamento se basa en la ley Lambert-Beer.
3.2. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES ANTIOXIDANTES
3.2.1. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
Reactivos: ABTS, Peroxosulfato de potasio, Trolox, Agua destilada, Miel de abeja
La determinación de capacidad antioxidante se realizó en base a la metodología descrita
en el artículo publicado por Wilczyńska, (2010) donde se utilizó la solución madre de
trolox al 100% para la elaboración de la curva estándar se diluyó a 75%, 50%, 25%,
12,5% a una longitud de onda de 734 nm. Se interpolaron la curva con los datos de las
muestras. La medición se llevó a cabo con el espectrofotómetro UV SHIMADZU UV
MINI-1240, el fundamento del análisis fue descrito en la anterior metodología.
3.3. ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA
Para este procedimiento se midió la actividad antimicrobiana que tiene las distintas
marcas de mieles comerciales, frente a las cepas de microorganismos ATCC, el ensayo
se realizó con cepas ATCC debido a que formaba parte del banco de hongos y bacterias
en el laboratorio de la Universidad Politécnica Salesiana y además son certificadas, lo
que garantizó que el trabajo se realice sin ninguna interferencia en el resultado:
31
Tabla N° 4 Bacterias Gram positivas ATCC con sus respectivas aplicaciones
Bacteria Código
ATCC Aplicación
Clostridium perfringes 13124 Control de calidad y material de
referencia.
Staphylococcus
epidermidids 14990 Control de calidad
Bacillus spizizenii 6633
Control de calidad,
análisis de productos alimenticios y
actividad antibacteriana
Staphylococcus aureus 6538P Pruebas de sensibilidad
Lactobacillus Casei 393 Control de calidad
Lactobacillus achidophilus 314 Control de calidad
Fuente: (ATCC The Global Bioresource Center, 2016)
Tabla N° 5 Bacterias Gram negativas ATCC con sus respectivas aplicaciones
Bacteria Código
ATCC Aplicación
Pseudomona
aeruginosa 27853
Control de calidad, análisis de productos
alimenticios, pruebas de susceptibilidad y
sensibilidad
Salmonella
typhimurium 13311 Pruebas bactericidas
Klebsiella
pneumoniae 10031 Pruebas de inhibición y control de calidad
Escherichia coli 9637 Pruebas de sensibilidad y control de calidad
Fuente: (ATCC The Global Bioresource Center, 2016)
32
Tabla N° 6 Hongos ATCC con sus respectivas aplicaciones
Hongos Código
ATCC Aplicación
Trichophyton
rubrum 28188 Investigaciones Biomédicas
Aspergillus
brasiliensis
16404 Control de calidad, análisis de productos
alimenticios y farmacéuticos
Fuente: (ATCC The Global Bioresource Center, 2016)
Tabla N° 7 Levaduras ATCC con sus respectivas aplicaciones
Levaduras Código
ATCC Aplicación
Kloeckera apiculata var
apis 32857 Control de calidad
Candida kefyr 204093 Control de calidad
Candida tropicalis 13803 Ensayos biomédicos
Candida albicans 10231 Control de calidad, análisis farmacéuticos y
alimenticios
Fuente: (ATCC The Global Bioresource Center, 2016)
Se reactivó y se creó un banco para todas las cepas, posteriormente, los tubos fueron
resembrados con medios de cultivo específicos para cada microorganismo (Ver Tablas
N° 8, 9, 10, 11)
33
Tabla N° 8 Factores que favorecen el crecimiento de Gram positivas
MICROORGANISMO MEDIO DE
CULTIVO
TEMPERATURA Y TIEMPO
DE INCUBACIÓN
Clostridium perfringes TSA 24°C, 24 horas
Staphylococcus
epidermidids
TSA 24°C, 24 horas
Bacillus spizizenii AN 24°C, 24 horas
Staphylococcus aureus TSA 24°C, 24 horas
Lactobacillus casei MRS 24°C, 24 horas
Lactobacillus acidophilus MRS 24°C, 24 horas
Elaborado por: las autoras
Tabla N° 9 Factores que favorecen el crecimiento Gram negativas
MICROORGANISMO MEDIO DE
CULTIVO
TEMPERATURA Y TIEMPO
DE INCUBACIÓN
Pseudomona aeruginosa TSA 24°C, 24 horas
Salmonella typhimurium TSA 24°C, 24 horas
Klebsiella pneumoniae TSA 24°C, 24 horas
Eschearichia coli TSA 24°C, 24 horas
Elaborado por: las autoras
Tabla N° 10 Factores que favorecen el crecimiento hongos
MICROORGANISMO MEDIO DE
CULTIVO
TEMPERATURA Y
TIEMPO DE INCUBACIÓN
Trichophyton rubrum PDA 24°C, 7 días
Aspergillus brasiliensis PDA 24°C, 7 días
Microsporum canis YPD 24°C, 7 días
Elaborado por: las autoras
34
Tabla N° 11 Factores que favorecen el crecimiento levaduras
Elaborado por: las autoras
Se realizaron 4 perforaciones en el medio de cultivo específico para cada cepa,
adicionando las diferentes diluciones de miel y agua destilada en cada una de las
perforaciones, con su respectiva codificación: C0: Miel Pura, C1: Miel al 50%, C2: Miel
al 75%, C3: Miel al 25%; donde se registraron los valores de la actividad antimicrobiana
mediante halos de inhibición.
MICROORGANISMO MEDIO DE
CULTIVO
TEMPERATURA Y TIEMPO
DE INCUBACIÓN
Kloeckera apiculata var
apis
TSA 24°C, 24 horas
Candida kefyr PDA 24°C, 7 días
Candida tropicalis SDA 24°C, 7 días
Candida albicans PDA 24°C, 7 días
35
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. DETERMINACIÓN DE PH
En la figura N°1 se presenta que el pH de cada miel oscila entre 3,1 y 4,4, según
(Zandamela, 2008) el pH normalmente fluctúa entre 3,4 y 6,1, con esta referencia, en las
mieles estudiadas, los valores de pH se ajustan en el rango a excepción de la miel B que
es más ácida con un pH de 3,1 esto puede deberse a la presencia de ácidos orgánicos que
forman parte de la capacidad antioxidante de la miel (Gutiérrez M. , 2008) o ácidos
propios de la miel como el ácido glucónico por lo tanto es posible que la miel posea un
pH más ácido como método de preservación por la zona geográfica en la que se
encuentra.
Figura N° 1 Determinación de pH de cinco muestras de mieles comercializadas en la
provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
4,2
3,1
4,4 4,3 4,3
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
A B C D E
pH
Mieles comerciales
36
4.2. DETERMINACIÓN DE CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
Respecto a la conductividad eléctrica, en la figura N°2 señala que la conductividad de
las mieles se encuentran entre los valores 0,387 y 0,532 ms/cm lo que indica que el
contenido de sales minerales, ácidos orgánicos y proteínas en la miel se encuentran
dentro del límite que según (Zandamela, 2008) no debe superar los 800 µS/cm o 0,800
ms/cm, en la mayoría de estudios esta prueba se utiliza para determinar su origen
botánico (Córdova, 2013) en base a esto se puede decir que las mieles A, C, D y E tiene
algún tipo de similitud en sus valores debido a que son mieles poliflorales por otro lado
en la miel B su conductividad es más baja lo que nos da a entender que su origen
botánico es diferente.
Figura N° 2 Determinación de la conductividad eléctrica que presentan las cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
0,5105
0,387333333
0,5325 0,5295 0,504666667
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
A B C D E
Co
nd
uct
ivid
ad
Mieles comerciales
37
4.3. DETERMINACIÓN DE ACIDEZ TOTAL
Obsérvese que en la Figura N°3 la acidez total se encuentra entre 38 y 42 meq/Kg,
siendo la miel B la que presenta mayor acidez total, esto puede indicar una mayor
cantidad ácidos orgánicos, a pesar de éstos resultados no sobrepasan el límite
establecido, según (INEN 1634, 1989) la miel no debe superar los 50 miliequivalentes
por 1000 gramos para ésta prueba, en el caso de que éstos valores superaran al
establecido puede influir sobre sus características organolépticas como el sabor y el
aroma (Avallone C. , s.f.) y como consecuencia su valor comercial. Se debe considerar
estas características dependiendo de la utilidad que se le quiere dar a la miel, por
ejemplo, como alimento las características sensoriales son sumamente importantes,
mientras que, como producto farmacéutico o veterinario la importancia radica en la
acidez propiamente dicha.
Figura N° 3 Acidez total expresado en mili equivalentes de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha.
Elaborado por: las autoras
38
42
38
41
38
35
36
37
38
39
40
41
42
43
A B C D E
Aci
de
z to
tal
Mieles comerciales
38
4.4. DETERMINACIÓN DE COLOR
Los resultados obtenidos en la Tabla N°12 se compararon con la Tabla N°13 donde se
clasifica a las mieles por colores, según su absorbancia y el valor expresados en mm
Pfund y se demostró que la mayoría de las muestras a excepción de la miel B, presentan
un color ámbar claro que es un plus en el mercado ya que éstas mieles suelen ser más
atractivas para el cliente y generalmente las mieles claras son ricas en vitamina A (Portal
apícola, 2014). La determinación del color se utiliza como una herramienta para control
de calidad ya que el color de la miel depende de factores como: los componentes,
temperatura, lugar de almacenamiento e incluso contaminación, por ejemplo,
contaminación por levaduras, además es una prueba rápida para determinar su contenido
fenólico ya que las mieles oscuras poseen mayor cantidad de fenoles y como
consecuencia mayor capacidad antioxidante.
39
Tabla N° 12 Prueba cualitativa para la determinación de color de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha
MUESTRA COLOR mm
Pfund ABSORBANCIA IMAGEN
A Ámbar
claro 69,5 0,238-0,333
B Blanco 30,4 0,148-0,195
C Ámbar
claro 52,3 0,238-0,333
40
D Ambar
claro 59,7 0,238-0,333
E Ambar
claro 58,4 0,238-0,333
Elaborado por: las autoras
Tabla N° 13 Clasificación de las mieles por su color en base a la absorbancia y valores
de mm Pfund
MIEL mm Pfund ABSORBACIA
Blanco Agua 0 - 8 0,104 - 0,125
Extra Blanco 8 - 16,5 0,125 - 0,148
Blanco 16,5 - 34 0,148 - 0,195
Ámbar Extra Claro 34 - 50 0,195 - 0,238
Ámbar Claro 50 - 85 0,283 - 0,333
Ámbar 85 - 114 0,333 - 0,411
Oscuro Más de 114 0,411 o más
Fuente: (Montenegro S. , 2005)
41
4.5. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD
El contenido de agua no debe superar el 20% (NTE INEN 1 572), y en la figura N ° 4 se
puede constatar que todas las mieles se encuentran dentro del parámetro lo que quiere
decir que la extracción de la miel fue correcta y no son propensas a sufrir contaminación
ya que el porcentaje de humedad es directamente proporcional a la probabilidad de
contaminación (UNLAPM, 2009).
Figura N° 4 Determinación del porcentaje de Humedad de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha, en la figura se indica los códigos de las
muestras de mieles versus el porcentaje obtenido
Elaborado por: las autoras
4.6. DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE CENIZAS
La determinación de cenizas se encuentra estrechamente relacionada con la
conductividad eléctrica, la prueba de cenizas determina la cantidad de sólidos presentes
en la miel y no deben tener más de 0,6 g/100 g para miel de abeja pura y para miel
12,9275
9,0594
12,9591 13,0202
11,6013
0,0000
2,0000
4,0000
6,0000
8,0000
10,0000
12,0000
14,0000
A B C D E
% d
e h
um
ed
ad
Mieles comerciales
42
mielada, o mezclas de miel de mielada con miel de flores o miel de castaño deben tener
no más de 1,2 g/100 (Comisión del CODEX Almentarius, 2000) ; obsérvese que los
valores que se obtuvieron de las mieles comerciales de la figura N° 5 se encuentran entre
0,0235 y 0,3075%, es decir, se encuentra por debajo del valor establecido en el CODEX,
por lo tanto, su cantidad de solutos es adecuada, finalmente, al comparar los resultados
de la determinación de cenizas con la conductividad eléctrica se comprueba que existe
una relación indirecta entre las pruebas.
Figura N° 5 Porcentaje de cenizas en cinco mieles comercializadas en la provincia de
Pichincha
Elaborado por: las autoras
4.7. DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS Y
OLIGOELEMENTOS
Se pudo identificar el predominio de algunos metales pesados en la miel de abeja como
el plomo, Figura N°6A, puede ser considerada como una llamada de alerta, al considerar
0,1426
0,0235
0,3075
0,1921 0,2005
0,0000
0,0500
0,1000
0,1500
0,2000
0,2500
0,3000
0,3500
A B C D E
% d
e c
en
izas
Mieles comerciales
43
que este metal es altamente toxico y se encuentra presente en los alimentos que se
consumen con frecuencia. Se debe tomar en cuenta que el plomo es un elemento con
toxicocinética que afecta al sistema nervioso, inmunológico, reproductivo y
cardiovascular, aunque, el nivel de este metal reportado en la miel no es
significativamente alto como para causar un efecto adverso inmediato a su consumo, su
consumo continuo podría provocar algún efecto en la salud. Se establece que las
concentraciones mayores de plomo en la sangre son de 5 μg/dL y 10 μg/dL en niños y
adultos respectivamente, pero en el proceso de la absorción del metal, éste es acumulado
en la sangre entre 30 y 35 días posteriormente se dispersa en el hígado, riñón, medula
ósea sistema nervioso ( Azcona-Cru, Ramírez y Ayala, & Vicente-Flores, 2015).
Según la Administración de seguridad y salud ocupacionales (OSHA) una
concentración mayor de 40 μg/dL en una persona adulta sugiere un retiro de su lugar de
trabajo por un tiempo considerable.
Por otro lado la presencia de plomo en la miel de abeja se asocia a la contaminación
atmosférica que se encuentra en el medio ambiente, por fuentes naturales, fuentes
agrícolas, la emisión, efluentes, residuos de industrias o agrícolas. (Ministerio de salud
de Chile, 2014), por lo tanto, la movilización de este elemento a las plantas, da como
consecuencia la acumulación en las partes vegetativas, donde las abejas extraen el néctar
o el polen para la elaboración de la miel; además, la presencia de metales pesados puede
ser un indicativo de que el néctar que es usado en la recolección o el almacenamiento no
posee las características adecuadas , incluso puede deberse a que algunos apicultores
usan materiales de lata o materiales que no son óptimos para la manipulación del
producto (PEREZ AROUILLUE & JIMENO BENITO, s/f).
44
Entre otros elementos se avaluó: sodio, calcio, potasio, calcio, manganeso y magnesio
que es un elemento presente en pequeñas cantidades en el cuerpo humano permitiendo
las funciones fisiológicas, todos éstos elementos son macronutrientes y micronutrientes
que forman parte del suelo, que mediante procesos de absorción las especies vegetales lo
incorporan a sus estructuras, para suplir la demanda de estos compuestos en sus
funciones fisiológicas, al igual que, los metales pesados pasa por un proceso de
movilización o se asocian a estructuras vegetativas que intervienen en el origen del
néctar.
Por otro lado la concentración de oligoelementos como el magnesio sobrepasa el valor
0 ug/100 g miel ( Montenegro & Fredes, 2016) y puede ser considerada como una miel
de abeja de calidad con un aporte nutricional adecuado para el consumo humano; por
otro lado si supera 300mg de magnesio en la ingesta diaria puede desencadenar
afecciones a la salud como insuficiencia renal ( Azcona-Cru, Ramírez y Ayala, &
Vicente-Flores, 2015). Al analizar las concentraciones de oligoelementos comparada con
la composición establecida, deben expresarse como mg/100 g de muestra, si se
encuentra por debajo del rango establecido se presume una posible adulteración del
producto final que modificaría estas concentraciones, desde el punto de vista nutricional
el aporte energético, calórico de las cantidades de oligoelementos presentes, no es
significativo por lo tanto su ingesta dentro de una dieta diaria no representa un aporte
nutricional óptimo como para suplir a algún tipo de alimento con usos similares como
los edulcorantes para personas diabéticas.
45
Figura N° 6 Concentraciones cuantificadas (g/100ml); A: (A-Concentración
Cuantificada de Metales Pesados (gr/100ml de miel) B.-Concentración Cuantificada de
Oligoelementos (gr/100ml de miel)
Elaborado por: las autoras
Elaborado por: las autoras
0,0000
0,0002
0,0004
0,0006
0,0008
0,0010
0,0012
0,0014
0,0016
A B C D E
Can
tid
ad d
e m
eta
les
pe
sad
os
Muestras de mieles
Plomo
Cromo
Niquel
Plata
Cobre
0,00000
0,00500
0,01000
0,01500
0,02000
0,02500
A B C D E
Can
tid
ad d
e o
lioe
lem
en
tos
Muestras de miel
Sodio
Potasio
Calcio
Manganeso
Magnesio
B
A
46
4.8. DENSIDAD
Según (Suescún, 2008) la densidad de la miel debe encontrarse entre 1,39 y 1,44 kg/L,
en la Figura N°7 demuestra que las mieles de abeja estudiadas presentan una densidad
adecuada, ésta prueba puede ser utilizada como control de calidad, debido a que si el
valor de la densidad es mayor a la establecida, quiere decir que su almacenamiento ha
sido prolongado o ha sido sometida a altas temperaturas lo que le ha llevado a perder
agua, por otro lado, si la miel ha sido diluida su valor será menor y como consecuencia
pierde todas sus propiedades (Valega, sf.)
Figura N° 7 Determinación de la densidad teórica en cinco mieles comercializadas en
la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
1,4336
1,4327
1,4315 1,4316
1,4321
1,4300
1,4305
1,4310
1,4315
1,4320
1,4325
1,4330
1,4335
1,4340
A B C D E
De
nsi
dad
kg/
L
Mieles comerciales
47
4.9. CUANTIFICACIÓN DE AZÚCARES
Si los grados Brix llegan a disminuir, quiere decir que la miel se encuentra muy disuelta,
lo que aumenta la humedad y por lo tanto puede llevar a favorecer la contaminación del
producto, por el contrario, si este valor aumenta quiere decir que se le agregó otra
sustancia además de la miel, en ambos casos la miel sería adulterada, según la Figura
N°8 las muestras se encuentran entre 75 y 92% que son valores correspondientes al
porcentaje de azúcares de la miel hidrolizadas (Quezada, 2007). La miel que posea
mayor contenido de °Brix (D) será más propensa a cristalización que aquella que
presente el valor más bajo (B), sin embargo, la cristalización no es la evidencia de su
calidad tan solo del contenido de azúcares que posea (Insuasty, 2016).
Figura N° 8 Prueba cuantitativa para la determinación de grados Brix en cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
81,5
78
81
82,5
81,5
75
76
77
78
79
80
81
82
83
A B C D E
°Bri
x
Mieles comerciales
48
4.10. CUANTIFICACIÓN DE POLIFENOLES
Según la figura N° 9 el contenido de polifenoles para las mieles (A, D, y E) está por
debajo de la media mientras que las mieles (B y C) lo sobrepasan, especialmente la miel
C ya que la diferencia es considerable a relación de las demás muestras, por lo que se la
consideraría como una mejor alternativa en la dieta debido a su mayor contenido de
antioxidantes , la cantidad de polifenoles presentes en la miel se debe principalmente a
su origen botánico a pesar de que todas son poliflorales depende mucho de las flores de
las cuales se obtuvo el néctar en el caso de la miel C, es a base de eucalipto, alfalfa y
trébol.
Figura N° 9 Contenido de polifenoles en cinco mieles comercializadas en la provincia
de Pichincha
Elaborado por: las autoras
4.11. CONTENIDO DE FLAVONOIDES
Los flavonoides son una subdivisión de los polifenoles (Fernandez, 2015) es por esta
razón que para éste análisis se pretendió contrastar ambas barras como se puede observar
60,95
92,37
131,75
68,15 64,49
86,70
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
A B C D E
mg
GA
E/1
00
g m
iel
Mieles comerciales
mg GAE/100 g miel
media
49
en la figura N° 9 y figura N° 10 encontramos que el mayor contenido de flavonoides es
la miel A qué se diferencia de los polifenoles en la que destacaba la miel C esto quiere
decir que la miel C puede poseer otros tipos de subdivisiones de polifenoles como
taninos o lignina y no necesariamente flavonoides, por otro lado la miel A, a pesar de
tener menor cantidad de polifenoles la cantidad de flavonoides es ligeramente más alta
que en las otras mieles.
Figura N° 10 Contenido de flavonoides en cinco mieles comercializadas en la provincia
de Pichincha, expresado en mg CAT/100g miel
Elaborado por: las autoras
4.12. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
En cuanto a la capacidad antioxidante de estas cinco mieles se destaca la miel A seguida
de la C lo que nos da a entender que la capacidad antioxidante se encuentra
estrechamente relacionada con la cantidad de polifenoles y flavonoides ya que la miel A
posee mayor cantidad de flavonoides y en el caso de la miel C contiene mayor cantidad
3,113
1,197
2,442
2,895 2,846 2,846
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
A B C D E
mg
Cat
/10
0g
mie
l
Mieles comerciales
(mg cat/100 g miel)
Media
50
de polifenoles, además podemos deducir que el antioxidante con mayor eficiencia en
éstas mieles son los flavonoides.
Figura N° 11 Determinación de la capacidad antioxidante de cinco mieles
comercializadas en la provincia de Pichincha, expresado en Promedio Equivalentes
µmol Trolox/100g muestra
Elaborado por: las autoras
30,96
11,97
27,99
13,86
8,66
17,14
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
A B C D E
PR
OM
EDIO
EQ
UIV
ALN
TE
um
ol T
RO
LOX
/ 1
00
G M
IEL
Miel comerciales
Promedio Equivumol Trolox/100g muestra
Media
51
Tabla N° 14 Desviación estándar de flavonoides, polifenoles y capacidad antioxidante de cinco mieles comerciales de la provincia de
Pichincha
Muestras Flavonoides desviación
estándar polifenoles
desviación
estándar
capacidad
antioxidante
desviación
estándar
A
3,33393166
0,20861616
60,95
0
181,201
14,1447092 2,91928018 60,95 201,205
3,08647836 60,95
B
1,1101959
0,27147959
92,37
0
68,785
7,27474204 0,97978132 92,37 79,073
1,50143964 92,37
C
2,52469248
0,08034796
131,75
0
165,237
10,8155274 2,43774943 131,75 180,532
2,36418223 131,75
D
2,87580866
0,03282085
13
0
81,264
6,13045995 2,93265604 13 89,934
2,87580866 13
E
3,11657403
0,25075268
64,49
0
57,103
5,080957 2,62166743 64,49 49,918
2,79889749 64,49
Elaborado por: las autoras
52
4.13. PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS
Se encontró que en algunas bacterias ATCC Gram positivas y Gram negativas presentan
halos de inhibición, en otros estudios se han realizados investigaciones de este tipo por
la importancia que tiene la miel de abeja en los tratamientos alternativos como
antiinflamatorios y cicatrizantes, reconocidos desde tiempos antiguos, debido a las
propiedades destacadas de la miel de abeja como el pH en un promedio de 3,9 y pH
mínimo para el crecimiento de algunos microorganismos patógenos como: Escherichia
coli es de 4,3 y Pseudomona aeruginosa es de 4,4 (Rodriguez Romero, 2012); por lo
tanto el pH de la miel fue un indicativo de la presencia de halos de inhibición; alta
osmolaridad es decir el alto contenido de azúcar provoca la salida de líquidos en los
tejidos y así creando un ambiente húmedo que impide el crecimiento de
microorganismos patógenos y actividad de agua baja han permitido la actividad
antimicrobiana, pero que permiten el crecimiento de levaduras (Zamora & Arias, 2011).
Con los resultados obtenidos de diferentes microorganismos indica que las mieles tienen
un efecto inhibitorio sobre algunos microorganismos evaluados tanto en su forma
concentrada (C0) que era la concentración pura 100%, como la concentración más
diluida en 25% (C1). Como ya se mencionó, las propiedades físicos-químicas juegan un
papel importante para la actividad antimicrobiana, existen otros factores que ayudan a
tener este efecto y es la actividad de la lisozima, la presencia de ácidos aromáticos y
volátiles, así como a la producción de peróxido de hidrógeno asociada con la enzima
glucosa oxidasa (Zamora & Arias, 2011), por la presencia de este compuesto peróxido
de hidrógeno y algunos minerales puede provocar la generación de radicales hidroxilo
como parte del sistema antibacteriano, debido que la concentración de este compuesto es
mil veces menor que la soluciones usadas en los antisépticos (Rodriguez Romero, 2012).
53
Por otro lado las condiciones de almacenamiento influyen mucho para la disminución de
la producción del peróxido de hidrogeno y por ende la responsabilidad de la actividad
antimicrobiana; además, existen otros compuestos como: ácidos fenólicos, flavonoides,
ácidos no aromáticos, compuestos derivados de la planta y catalasa derivada del polen ,
que ayudan a la actividad antimicrobiana debido a que la glucosa oxidasa es inactivada
en mieles maduras y el contenido de peróxido de hidrógeno es escaso para inhibir el
crecimiento bacteriano (Rodriguez Romero, 2012).
La miel en algunas cepas como Staphylococcus epidermidis, Bacillus spizizzeni,
Staphylococcus aureus, Pseudomona aeruginosa, Salmonella tiphymurium, Klebsiella
neumoniae, Escherichia coli, Kloeckera apiculata var apis ha generado una actividad
antimicrobiana, por otro lado cepas como Lactobacillus casei y Lactobacillus
acidophillus son bacterias resistentes a amplios rangos de pH y temperatura, hongos
como Tichophyton rubrum y Aspergillus brasiliensis y levaduras como Candida kefyr,
Candida tropicalis y Candida albicans su crecimiento no se ve afectado en altas
concentraciones de miel (Rev. Iberoam. Micol, 2002).
Tabla N° 15 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC Bacterias Gram Positivas
Código de
miel
S.
epidermidis
B.
spizzizeni S. aureus L. casei
L.
acidophilus
A + + + - -
B + + + - -
C + + + - -
D + + + - -
E + + + - - Nota: (+) Presencia, (-) Ausencia
Elaborado por: las autoras
54
Tabla N° 16 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC Bacterias Gram Negativas
Código de
miel
P.
aeruginosa
S.
typhymurium
K.
pneumoniae E. coli
A - - + +
B - - + +
C - + + +
D + + - +
E - - + + Nota: (+) Presencia, (-) Ausencia
Elaborado por: las autoras
Tabla N° 17 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC de Hongos
Código de miel T. rubrum A. brasilens
A - -
B - -
C - -
D - -
E - - Nota: (+) Presencia, (-) Ausencia
Elaborado por: las autoras
Tabla N° 18 Cuadro cualitativo de la presencia y ausencia de halos de inhibición de
microorganismos ATCC de Levaduras
Código de miel K. apiculata C. kefir C. tropicalis C. albicans
A + - - -
B + - - -
C + - - -
D + - - -
E + - - - Nota: (+) Presencia, (-) Ausencia
Elaborado por: las autoras
55
Figura N° 12 Presencia de halos de inhibición de la bacteria Gram positiva
Staphylcoccus epidermidis en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Staphylcoccus epidermidis
Staphylococcus epidermidis demostró ser más susceptible a la miel E, en su
concentración pura C0 llegó a su máximo poder inhibitorio, las demás disoluciones de
ésta miel presentan halos más pequeño que C0 pero a su vez son significativos con
respecto a las demás mieles.
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0,5
1
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2
2,5
3
3,5
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A B C D E
Dia
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tro
de
hal
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e in
ibic
ión
Muestra de mieles
C0
C1
C2
C3
56
Figura N° 13 Presencia de halos de inhibición de la bacteria Gram positiva Bacillus
spizizeni en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Bacillus spizizeni
Bacillus spizizeni demostró ser más susceptible a la miel E, en su concentración pura C0
llegó a su máximo poder inhibitorio, por otro lado la bacteria mostró resistencia a la miel
D ya que ésta no presenta halos.
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A B C D EDia
me
tro
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hal
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Muestras de mieles
C0
C1
C2
C3
57
Figura N° 14 Presencia de halos de inhibición de la bacteria Gram positiva
Staphylococcus aureus en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Staphylococcus aureus
Staphylococcus aureus presenta susceptibilidad a las mieles A, C, E ya que sus halos son
superiores a 2 cm y ésta bacteria es muy frecuente en heridas de pacientes y a su vez
presenta resistencia contra antimicrobianos como todos del género Staphylococcus.
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A B C D E
Dia
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hal
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ibic
ión
Muestars de mieles
C0
C1
C2
C3
58
Figura N° 15 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Pseudomona
aeruginosa en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Pseudomona aeruginosa
A diferencia de las bacterias Gram positivas donde presentaba resistencia a la mie D, la
bacteria Pseudomona aeruginosa muestra susceptibilidad con todas las concentraciones
a diferencia de las demás muestras de mieles.
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hal
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Muestras de miel
C0
C1
C2
C3
59
Figura N° 16 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Salmonella
typhimurium en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
.
Elaborado por: las autoras
Salmonella typhimurium
Salmonella typhimurium muestra susceptibilidad únicamente a la miel C y D en
concentración pura.
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
A B C D E
Dia
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hal
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Muestras de miel
C0
C1
C2
C3
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Figura N° 17 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Klebsiella
pneumoniae en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Klebsiella pneumoniae
Klebsiella pneumoniae es susceptible a las muestras A, B, C, E siendo la miel A la que
mejores resultados presentó en concentración pura, esta bacteria se mostró resistente a
la miel D.
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hib
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n
Muestras de miel
C0
C1
C2
C3
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Figura N° 18 Presencia de halos de inhibición de bacteria Gram negativa Escherichia
coli en cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Escherichia coli
La bacteria Escherichia coli es susceptible a cualquier miel, depende de la concentración
a la que la someta predominando así la miel E en su concentración pura ya que su halo
de inhibición superó los 4 cm.
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Dia
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hib
ició
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Muestras de miel
C0
C1
C2
C3
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Figura N° 19 Presencia de halos de inhibición de la levadura Kloeckera apiculata en
cinco mieles comercializadas en la provincia de Pichincha
Elaborado por: las autoras
Kloeckera apiculata
Kloeckera apiculata presenta susceptibilidad en todas las mieles, predominando la
concentración pura de la miel D.
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Muestras de mieles
C0
C1
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C3
63
CONCLUSIONES
Dentro de las pruebas físico-químicas como: pH, conductividad eléctrica, acidez
total, porcentaje de humedad, porcentaje de cenizas, densidad y cuantificación de
azúcares las muestras de mieles analizadas se encuentran dentro de los rangos, lo que
nos da a entender que se trata de mieles puras, es decir, no sufrieron ningún tipo de
alteración en el producto, por otro lado en la prueba de metales pesados se demostró
un alto contenido de plomo a diferencia de los demás metales analizados en las 5
mieles, esto no representa un peligro para la salud, ya que no sobrepasa los niveles
máximos establecidos en las normas de metales pesados, pero podría demostrarse
que los suelos de donde se obtuvieron los néctares las diferentes mieles, tienen
concentraciones considerables de este metal y como consecuencia ésta prueba puede
ser utilizada como un bioindicador de contaminación ambiental; en determinación de
oligoelementos, el calcio y el sodio son los metales que más se destacan,
encontrándose el calcio en todas las mieles y el sodio en la miel C que forman parte
del contenido nutricional de las mieles de abeja analizadas.
El contenido de polifenoles presente en la miel C es el más alto mientras que el más
bajo corresponde a la miel A; en la determinación de flavonoides se pudo demostrar
alto contenido de flavonoides en la miel A y en la miel B el contenido más bajo,
finalmente, en la determinación de capacidad antioxidante el valor más alto
corresponde a la miel A seguido de la miel C y es probable que los polifenoles y los
flavonoides sean los que le brindan su capacidad antioxidante.
En cuanto a la actividad antimicrobiana de las mieles, se puede concluir que la miel
de abeja presenta inhibición de crecimiento más en bacterias Gram positivas como:
64
Staphylococcus epidermidis, Bacillus spizzizeni y Staphylococus aureus y tiene poca
acción inhibitoria sobre bacterias Gram negativas excepto Escherichia coli, que
presentó gran susceptibilidad, lo que confirma su uso en la medicina ya que en base
a éste resultado se puede decir que la miel puede combatir, bacterias oportunistas en
pacientes inmunosuprimidos tras alguna herida e incluso contrarrestar algún
problema gastrointestinal provocado por una infección con Escherichia coli. Otro
punto muy interesante es la acción de la miel sobre los hongos y levaduras
favoreciendo su crecimiento como fuente de carbono por lo que es necesario tener
cuidado con la contaminación del producto por estos microorganismos.
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